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1859年最早发明实用蓄电池的法国物理学家伯朗台,说什么也想不到140多年后的电池存储电能可以达到每克放电近千毫安的水平,但更令他想象不到的是,如此之高能的电池技术还是不能满足现在这个时代电子设备的耗电需要。

连线杂志早在1997年就发出了“10年电池瓶颈”的警告预言,不过当时无线设备最多也就是使用语音通讯的手机,远非今天的Smartphone和明日的3G那样拥有大量无线数据应用,所以当年并没有引起广泛的重视。如果我们的手机、笔记本或者PDA还停留在两年前的技术水平倒也无妨了,随着运算速度和功能的提高,追求高性能计算通讯和彩色多媒体的同时,伴生的高电能消耗成为难以翻越的障碍。这无疑打破了目前电子设备高性能、使用时间与电池重量三者间的平衡。德国计算机硬件独立评论机构汤姆就在2002年秋季IDF上以《移动平台的下一代电池技术在哪》为题撰文大声疾呼。实际上英特尔最新推出的笔记本专用迅驰处理器就是为了省电,因为英特尔意识到目前电池技术跟不上计算机移动计算中的能耗,而笔记本为了体现轻便的移动性,又不能无限制的扩大电池的体积,所以节约用电成为了电子设备普遍的无奈之举。但是随着无线数据应用的增多,移动性与电池耐久性的矛盾越发的突出,一味的只是省电注定走不远了,如何突破电池本身的技术障碍,成为了应用科学家们争先恐后的热门研究课题。

最近技术界对于电池能量的研究最近有了不少的突破。不久前,麻省理工学院的Yet-Ming Chiang和他的同事们制造出了一种称作锂磷-橄榄石(lithium phospho-olivine)的物质,由于其导电性优于目前商用电池的电极材料,为创造高功率密度的电池提供了材料技术的保证。物理学家和化学家们在经历了长期并不成功的实验,实际上已经找到新化学电池的技术突破,能源载体已经确定在锂与过渡金属的磷酸盐上了。这类材料用作锂离子电池的电荷储存电极时,具有低成本高能量密度的优势,唯独导电性相当的差,就如同将电流连给石头似的。Chiang的小组的突破就在于将镁、铝、钛或钨按照一定比例融入锂铁磷酸盐(lithium iron phosphate),使其导电性能提高了一百万倍。尽管锂磷-橄榄石技术还躺在实验室,但是其每克的储能容量和释放功率已经提高了30%。美国《Pen Computer》杂志的编辑通过电子邮件接收本刊记者采访时直言不讳的说:“电池制造业是一个竞争很激烈,任何新技术都能一夜间改变竞争格局,涉及的还不仅仅是电池制造商,对电脑和通讯行业影响最直接。美国国家能源部每年为此的研究拨款数量惊人,而且也有很多私人公司投资技术研究。”这是典型的商业世界驱动力技术研究,实际上锂磷-橄榄石的出现有点类似爱迪生当年实验灯丝,化学材料的合成选择成为了突破点,但是整体的研究还是延续着锂材料这条路在挖掘。

相比倒是东芝3月在德国Cebit技术展上公布的燃料电池提前进入了商业阶段,东芝的燃料电池是专门为笔记本电脑开发,使用甲醛燃料。这种燃料电池会散发出水和二氧化碳,其中一部分水被用来稀释甲醛,剩余的由燃料电池释放到大气中。在采访中东芝电源材料与设备实验室负责人Yasuhiro Goto告诉记者:“东芝要到2004年12月才能销售这种燃料电池,以化学能转换的燃料电池是具有很高的实用性的,这种甲醛电池盒将在大街上的便利店和货亭销售,燃料电池甚至可以再灌入甲醛重复利用”。与此同时,3月26日的美国化学年会上Los Alamos国家实验室与维吉尼亚理工学院的科学家也合作发表了燃料电池质子交换薄膜技术,首席研究院麦考格瑞斯演讲中说:“甲醇燃料电池比用氢氧更可行,一组打印机墨盒大小的电池可以用在目前最耗电的手机上连续通话数天。”

尽管技术研究在有条不紊的进行,但是3G和Wi-Fi带来的移动通讯商业应用却有些等不及了。因为不论期待已久的3G,还是眼下蠢蠢欲动的Wi-Fi技术,他们都是运行在不间断连接网络的情况下,而且伴随无线数据通讯应用的出现,彩色大幅屏幕和大容量内存在提供高质量应用的同时,也消耗着大量的电能。如果电池技术不能在保持体积重量不便的情况下大幅提高电能存储量,并不引人注目的电池很有可能会成为第一个拖3G后腿的人。这无疑对3G怀疑者有些灰色幽默,因为在他们眼中3G的瓶颈在于华而不实的应用服务,却没有考虑到这些应用能够在小车扛大炮般的电子设备上运行多久。

1859年最早发明实用蓄电池的法国物理学家伯朗台,说什么也想不到140多年后的电池存储电能可以达到每克放电近千毫安的水平,但更令他想象不到的是,如此之高能的电池技术还是不能满足现在这个时代电子设备的耗电需要。

连线杂志早在1997年就发出了“10年电池瓶颈”的警告预言,不过当时无线设备最多也就是使用语音通讯的手机,远非今天的Smartphone和明日的3G那样拥有大量无线数据应用,所以当年并没有引起广泛的重视。如果我们的手机、笔记本或者PDA还停留在两年前的技术水平倒也无妨了,随着运算速度和功能的提高,追求高性能计算通讯和彩色多媒体的同时,伴生的高电能消耗成为难以翻越的障碍。这无疑打破了目前电子设备高性能、使用时间与电池重量三者间的平衡。德国计算机硬件独立评论机构汤姆就在2002年秋季IDF上以《移动平台的下一代电池技术在哪》为题撰文大声疾呼。实际上英特尔最新推出的笔记本专用迅驰处理器就是为了省电,因为英特尔意识到目前电池技术跟不上计算机移动计算中的能耗,而笔记本为了体现轻便的移动性,又不能无限制的扩大电池的体积,所以节约用电成为了电子设备普遍的无奈之举。但是随着无线数据应用的增多,移动性与电池耐久性的矛盾越发的突出,一味的只是省电注定走不远了,如何突破电池本身的技术障碍,成为了应用科学家们争先恐后的热门研究课题。

最近技术界对于电池能量的研究最近有了不少的突破。不久前,麻省理工学院的Yet-Ming Chiang和他的同事们制造出了一种称作锂磷-橄榄石(lithium phospho-olivine)的物质,由于其导电性优于目前商用电池的电极材料,为创造高功率密度的电池提供了材料技术的保证。物理学家和化学家们在经历了长期并不成功的实验,实际上已经找到新化学电池的技术突破,能源载体已经确定在锂与过渡金属的磷酸盐上了。这类材料用作锂离子电池的电荷储存电极时,具有低成本高能量密度的优势,唯独导电性相当的差,就如同将电流连给石头似的。Chiang的小组的突破就在于将镁、铝、钛或钨按照一定比例融入锂铁磷酸盐(lithium iron phosphate),使其导电性能提高了一百万倍。尽管锂磷-橄榄石技术还躺在实验室,但是其每克的储能容量和释放功率已经提高了30%。美国《Pen Computer》杂志的编辑通过电子邮件接收本刊记者采访时直言不讳的说:“电池制造业是一个竞争很激烈,任何新技术都能一夜间改变竞争格局,涉及的还不仅仅是电池制造商,对电脑和通讯行业影响最直接。美国国家能源部每年为此的研究拨款数量惊人,而且也有很多私人公司投资技术研究。”这是典型的商业世界驱动力技术研究,实际上锂磷-橄榄石的出现有点类似爱迪生当年实验灯丝,化学材料的合成选择成为了突破点,但是整体的研究还是延续着锂材料这条路在挖掘。

相比倒是东芝3月在德国Cebit技术展上公布的燃料电池提前进入了商业阶段,东芝的燃料电池是专门为笔记本电脑开发,使用甲醛燃料。这种燃料电池会散发出水和二氧化碳,其中一部分水被用来稀释甲醛,剩余的由燃料电池释放到大气中。在采访中东芝电源材料与设备实验室负责人Yasuhiro Goto告诉记者:“东芝要到2004年12月才能销售这种燃料电池,以化学能转换的燃料电池是具有很高的实用性的,这种甲醛电池盒将在大街上的便利店和货亭销售,燃料电池甚至可以再灌入甲醛重复利用”。与此同时,3月26日的美国化学年会上Los Alamos国家实验室与维吉尼亚理工学院的科学家也合作发表了燃料电池质子交换薄膜技术,首席研究院麦考格瑞斯演讲中说:“甲醇燃料电池比用氢氧更可行,一组打印机墨盒大小的电池可以用在目前最耗电的手机上连续通话数天。”

尽管技术研究在有条不紊的进行,但是3G和Wi-Fi带来的移动通讯商业应用却有些等不及了。因为不论期待已久的3G,还是眼下蠢蠢欲动的Wi-Fi技术,他们都是运行在不间断连接网络的情况下,而且伴随无线数据通讯应用的出现,彩色大幅屏幕和大容量内存在提供高质量应用的同时,也消耗着大量的电能。如果电池技术不能在保持体积重量不便的情况下大幅提高电能存储量,并不引人注目的电池很有可能会成为第一个拖3G后腿的人。这无疑对3G怀疑者有些灰色幽默,因为在他们眼中3G的瓶颈在于华而不实的应用服务,却没有考虑到这些应用能够在小车扛大炮般的电子设备上运行多久。


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